拉索腐蚀损伤对斜拉桥结构的影响研究

发布时间：2020-08-26 05:10

【摘要】：斜拉桥经过近几十年快速发展,已经是现代大跨径桥梁的主要桥型之一。斜拉索作为整个结构体系的生命线并且是其最为关键的受力承重的构件之一,但斜拉桥在服役过程中,拉索长期处于恶劣的自然环境下,很容易就发生损伤;并严重影响斜拉桥的耐久性,威胁到桥梁的使用安全。本文所做具体工作如下:(1)在对拉索腐蚀损伤的识别和评估的最新研究动态深入调研的基础上,统计了部分斜拉桥拉索腐蚀损伤的典型案例,归纳总结了拉索腐蚀的病害种类。并且详细地分析了每种病害的原因和机理,尤其是拉索钢丝腐蚀产生的病害原因和机理。(2)采用多功能盐雾腐蚀箱对拉索用高强钢丝和拉索节段进行铜加速乙酸盐雾试验,研究镀锌钢丝腐蚀状态,建立对钢丝的腐蚀程度等级划分标准;分析钢丝在静态应力和无应力状态下的腐蚀形态以及对腐蚀率的影响;将腐蚀后钢丝试件进行静载拉伸试验,得出腐蚀后钢丝试件的力学性能数据,试验还对比分析了静态应力、无应力两种加速腐蚀条件下腐蚀钢丝和无损钢丝之间的力学性能的差异,研究极限荷载、屈服荷载、断后伸长率以及强度损失率随着腐蚀率等力学性能变化规律。(3)通过将拉索节段PE护套以不同的损伤形式(孔状、条状、环状)破坏进行铜加速乙酸盐雾腐蚀试验,研究去除防护层后的拉索腐蚀状态以及拉索内集束钢丝沿拉索长度方向与拉索截面方向的腐蚀分布规律;根据钢丝的腐蚀程度等级划分标准,并结合拉索索体内平行集束钢丝的腐蚀分布规律,建立拉索的腐蚀程度等级划分标准,并将拉索腐蚀后的等级划分为5个等级;提出了拉索腐蚀损伤评估方法。(4)以某斜拉桥为工程依托,建立该桥有限元模型,分析拉索腐蚀损伤对桥梁结构的静力影响,具体分析了不同位置拉索在相同损伤程度下对主梁线形、主塔偏移、拉索索力的影响,以及相同位置拉索在不同损伤程度下对主梁线形和索力变化的影响。
【学位授予单位】：重庆交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U448.27
【图文】：

护套表面,刮痕,护套

图 2-1 护套表面刮痕图 2-2 护套开裂图 2-3 护套翘皮护套破损的原因可能有以下几点：1)在制造过程中受初试损伤而破损或是施工过程中由于失误和不够重视没有采取保护措施导致护套损伤；2)在斜拉桥正常运营中，偶然因素（如火灾、汽车撞击）导致护套破损；3)在自然环境下，护套的老化使其破损；4)已经修补好损伤的护套，由于护套冷却收缩的缘故，出现次内力，致使护套二次损伤。

护套,拉索,冷却收缩,高强钢

图 2-3 护套翘皮原因可能有以下几点：程中受初试损伤而破损或是施工过程中由于失误致护套损伤；正常运营中，偶然因素（如火灾、汽车撞击）导境下，护套的老化使其破损；好损伤的护套，由于护套冷却收缩的缘故，出现破损后，拉索内钢丝将与外界环境直接接触，暴露着腐蚀程度的加大，在拉索的高应力下，高强钢

【参考文献】